(57)【要約】【課題】回転角度センサのケーシングが単一の取付け孔を介して単一のネジによって回転軸受体へ取着されるものにおいて、回転軸の回転角度を正確に検出する。【解決手段】ケーシング２は単一の取付け孔２ｄを有するとともに取付け端面２ｄから下方へ突出するガイド筒部２ｂを備え、ガイド筒部２ｂと同芯に配置されるロータ３にブラシが固定される。回転軸受体５は回転軸６を支承する回転軸受孔７と、回転軸受孔７より取付け端面５ａに開口するガイド孔８とを有する。ガイド筒部２ｂがガイド孔８内に挿入され、回転軸６の係止段部６ａがロータ３の係止溝３ａに係止されて、回転軸６の回転がロータ３に伝達され、このとき、ガイド孔８の孔径Ａの最小許容寸法よりガイド筒部２ｂの外径Ｂの最大許容寸法を小さくしてガイド筒部２ｂとガイド孔８とをすきまばめとして挿入支持する。【選択図】図１
2005147692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の角度変位に連動して回転するロータに固定されたブラシを、抵抗体上で摺動し、回転軸の角度変位に比例した電圧信号を出力する回転角度センサにおいて、
内部に、ロータ、ブラシ、抵抗体が収納される回転角度センサのケーシング２は、その下端に取付け端面２ａが形成されるとともにロータ３の回転軸心線Ｘ−Ｘに沿い取付け端面２ａに向けて穿設される単一の取付け孔２ｄと、
取付け端面２ｄから下方に向かって突出し、ロータ３の回転軸心線Ｘ−Ｘと同芯に形成されるガイド筒部２ｂと、を備え、
一方、回転軸６を回転自在に支承される回転軸受体５は、
回転軸６を支承する回転軸受孔７と、
回転軸受孔７に連設され、その上端の取付け端面５ａに向けて開口し、
ガイド筒部２ｂが挿入されるガイド孔８と、
取付け孔２ｄに臨むネジ孔９と、を備え、
前記ガイド孔の孔径Ａの最小許容寸法よりガイド筒部２ｂの外径Ｂの最大許容寸法を小さくしたすきまばめとしたことを特徴とする回転角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸の回転と同期してロータを回転させ、ロータに固定されたブラシを抵抗体上で摺動変位させ、これによって回転軸の角度変位に比例した電圧信号を出力する回転角度検出装置に関し、燃料噴射装置における空気量を制御するスロットルバルブの開度の検出あるいは、機関へ供給する混合気の量及び濃度を調整する気化器のスロットルバルブの開度の検出、等に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転角度検出装置は図７に示される。
かかる回転角度検出装置は、本件出願人の出願になる特開２００３−２０１８８３号公報に示されるもので、図７により説明する。
２０は回転角度センサであり、ケーシング２１の内部にロータ２２、ブラシ、抵抗体が収納配置される。
前記ロータ２２は、図において上下方向にのびる回転軸心線Ｘ−Ｘを中心にケーシング２１に回転自在に支承されるもので、このロータ２２の上部にはブラシが固定配置され、このブラシがケーシング２１内に固定配置された抵抗体上を摺動接触する。（ブラシ、抵抗体は図示されていない）
又ロータ２２の下部には係止溝２２ａが穿設されるもので、この係止溝２２ａは下方に  向かって開口する。
又ケーシング２１の下方は平坦状に形成されて取付け端面２１ａが形成され、この取付け端面２１ａより更に下方に向けてロータ２２の回転軸心線Ｘ−Ｘと同芯にガイド筒部２１ｂが形成されるもので、ガイド筒部２１ｂの下方の外周部にはゴム材料よりなるシールリング２３が嵌合配置される。ロータ２２の下方はガイド筒部２１ｂの内方に配置される。
更にガイド筒部２１ｂより側方の取付け端面２１ａには取付け孔２１ｃが貫通して穿設される。
２４は、回転軸２５を回転自在に支承する回転軸受孔２６が穿設された回転軸受体であり、この回転軸受孔２６の上端から回転軸受孔２６と同芯に形成されたガイド孔２７が回転軸受体２４の上端の取付け端面２４ａに向けて開口する。
更に又、取付け端面２４ａにはケーシング２１の取付け孔２１ｃに臨むネジ孔２８が穿設される。
尚、前記回転軸の上端には、二面取りされた係止段部２５ａが形成される。
【０００３】
そして、回転角度センサ２０の取付け端面２１ａを回転軸受体２４の取付け端面２４ａ上に当接配置し、ガイド筒部２１ｂをガイド孔２７内に挿入配置するとともに回転軸２５の係止段部２５ａをロータ２２の係止溝２２ａ内に挿入し、さらに回転角度センサ２０の取付け孔２１ｃをネジ孔２８に臨んで配置し、かかる状態において取付け孔２１ｃよりネジ孔２８に向けてネジ２９を挿入して螺着することによって回転角度センサ２０を回転軸受体２４に取着できる。
ここで回転軸２５が回転すると、この角度変位は係止段部２５ａから係止溝２２ａを介してロータ２２に伝達されてロータ２２が回転軸２５と同期的に回転するもので、これによって回転角度センサ２０より回転軸２５の回転に比例した電圧信号が出力される。
【特許文献１】特開２００３−２０１８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる従来の回転角度検出装置によると、回転軸の回転角度と回転角度センサの回転角度との間に角度差が生じ、回転軸の回転角度を正確に検出できない場合がある。
これは以下の理由による。
すなわち、ガイド孔２７の孔径Ａはガイド筒部２１ｂの外径Ｂより称呼寸法でわずかに大径に形成される。（称呼寸法とは公差を含まない寸法をいう）
より具体的に説明すると、ガイド孔２７の孔径は１２．６ｍｍに形成され、ガイド筒部２１ｂの外径は１２．４ｍｍに形成され、それらの間には径で０．２ｍｍの間隙が形成される。
一方、回転角度センサ２０は単一の取付け孔２１ｃを介して単一のネジ２９によって回転軸受体２４に螺着される。
以上によると、回転角度センサ２０を回転軸受体２４に螺着する際、ネジ２９の頭部がケーシング２１に着座する瞬間に、単一の取付け孔２１ｃを基準にケーシング２１に対して大きな回転モーメントが作用し、ガイド筒部２１ｂがガイド孔２７内において一側へ変位し、ガイド筒部２１ｂがガイド孔２７内に片寄った状態で配置される。
この片寄った状態〔間隙(K1)＜間隙（Ｋ２）〕は図８に示されるもので、これによると、回転軸２５の中心Ｃとガイド筒部２１ｂと同芯に配置されるロータ２２の中心Ｄとが偏芯して配置されることになる。
そして、かかる状態において回転軸２５が回転すると、係止段部２５ａの係止面２５ａ１がロータ２２の係止溝２２ａの係止面２２ａ１の中心側２２ａ１１に当接することにより回転軸２５が実際にＥ度回転したにもかかわらずロータ２２はＦ度しか回転することができず（Ｅ度−Ｆ度）差分の角度差が生ずる。
これは図９に示される。
又、前述した回転軸２５とロータ２２との偏芯は、シールリング２３の線径にバラツキのある場合においても発生する。
すなわち線径の太い部分において大なる間隙Ｋ２が形成され、線径の細い部分において小なる間隙Ｋ１が形成される。これらシールリング２３の線径の影響を受けることはガイド孔２７とガイド筒部２１ｂとの間に称呼寸法において間隙が存在し、それらの同芯をシールリング２３に依存していることに起因する。
【０００５】
本発明になる回転角度検出装置は、前記課題に鑑み成されたもので、特に回転角度センサのケーシングが単一の取付け孔を介して単一のネジによって回転軸受体へ取着されるものにおいて、回転軸の回転角度を正確に検出することのできる回転角度検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明になる回転角度検出装置は前記目的達成の為に、回転軸の角度変位に連動して回転するロータに固定されたブラシを、抵抗体上で摺動  し、回転軸の角度変位に比例した電圧信号を出力する回転角度センサにおいて、
内部に、ロータ、ブラシ、抵抗体が収納される回転角度センサのケーシングは、その下端に取付け端面が形成されるとともにロータの回転軸心線に沿い取付け端面に向けて穿設される単一の取付け孔と、
取付け端面から下方に向かって突出し、ロータの回転軸心線と同芯に形成されるガイド筒部と、を備え、
一方、回転軸を回転自在に支承される回転軸受体は、
回転軸を支承する回転軸受孔と、
回転軸受孔に連設され、その上端の取付け端面に向けて開口し、
ガイド筒部が挿入されるガイド孔と、
取付け孔に臨むネジ孔と、を備え、
前記ガイド孔の孔径の最小許容寸法よりガイド筒部の外径Ｂの最大許容寸法を小さくしたすきまばめとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の回転角度検出装置は、ガイド孔の孔径の最小許容寸法よりガイド筒部の外径の最大許容寸法を小さくしたすきまばめとして、ガイド孔内にガイド筒部を挿入配置したので、回転角度センサのケーシングを単一のネジによって回転軸受体へ螺着する際、あるいはガイド孔とガイド筒部との間に配置されるシールリングの線径にバラツキがあった際、においても回転軸の軸心とロータの軸心とを正確に同芯配置することができ、これによって回転角度センサは回転軸の回転角度を正確に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明になる回転角度検出装置の一実施例を図１，図２により説明する。
図１は回転角度検出装置の要部断面図、図２は図１の上部平面図、である。
１はケーシング２の内方にロータ３、ブラシ、抵抗体が収納配置される回転角度センサであり、前記ロータ３は回転軸心線Ｘ−Ｘを中心にケーシング２に回転自在に支承され、ロータ３の上部に配置されたブラシがケーシング２内に配置された抵抗体上を摺動接触して移動する。（ブラシ、抵抗体は図示されていない）
ケーシング２はその下方に平坦面をなす取付け端面２ａが形成されるとともに取付け端面２ａより下方に向けてガイド筒部２ｂが突出して形成される。
又、ガイド筒部２ｂの下方外周にはシールリング溝２ｃが穿設され、シールリング溝２ｃには、Ｏリング、角リング等のシールリング４が嵌合配置される。
尚、前記ロータの下方部分はガイド筒部２ｂ内にあってガイド筒部２ｂと同芯に回転自在に配置され、更にロータ３の係止溝３ａはガイド筒部２ｂの下端に向かって開口する。
又、ガイド筒部２ｂより側方には単一の取付け孔２ｄが穿設され、この取付け孔２ｄは取付け端面２ａに開口する。
５は、回転軸６を回転自在に支承する回転軸受孔７が穿設された回転軸受体であり、この回転軸受孔７の上端から回転軸受孔７と同芯に形成されたガイド孔８が回転軸受体５の上端の取付け端面５ａに向けて開口する。
更に又、取付け端面５ａにはケーシング２の取付け孔２ｄに臨むネジ孔９が穿設される。
尚、前記回転軸の上端には、二面取りされた係止段部６ａが形成される。
【０００９】
ここで、ガイド孔８の孔径Ａとガイド筒部２ｂの外径Ｂとは以下の如く形成される。
すなわち、ガイド孔８の孔径Ａの最小許容寸法よりガイド筒部２ｂの外径Ｂの最大許容寸法を小さくしたすきまばめとする。いいかえると、孔径Ａと外径Ｂとの称呼寸法を同一とし、公差によって微小間隙を形成する。例えば、ガイド孔径Ａの公差等級：E７~Ｈ１０ガイド筒部外径Ｂの公差等級：ｄ８〜ｈ９とすることによって両者をすきまばめとすることができる。
【００１０】
そして、前記のように形成されたケーシング２の取付け端面２ａを回転軸受体５の取付け端面５ａ上に配置し、ガイド筒部２ｂをガイド孔８内に挿入するとともに取付け孔２ｄをネジ孔９に臨んで配置し、この状態において取付け孔２ｄよりネジ１０をネジ孔９に向けて螺着し、もって回転角度センサ１を回転軸受体５に取着できるとともに回転軸６の係止段部６ａをロータ３の係止溝３ａに係止して配置できる。
【００１１】
図３には、第２の実施例が示される。
図１と同一構造部分については同一符号を使用し、説明を省略する。
本例において、ガイド孔８に挿入保持されるガイド筒部２ｂは、シールリング溝２ｃより下方に形成され、シールリング溝２ｃの上方とケーシング２の取付け端面２ａとの間には逃げ筒部２ｅが形成された。
【００１２】
又、図４には第３の実施例が示される。
図１と同一構造部分については同一符号を使用し、説明を省略する。
本例において、ガイド孔８に挿入保持されるガイド筒部２ｂは、ケーシング２の取付け端面２ａから下方に向かって連設され、シールリング溝２ｃはガイド筒部２ｂの下端から下方に向かって突出する逃げ筒部２ｅの外周に形成された。
【００１３】
更に、図５、図６には第４の実施例が示される。
図６は図５のＰ−Ｐ線における横断面図である。
図１と同一構造部分については同一符号を使用し、説明を省略する。
本例において、ケーシング２の取付け端面２ａから下方に向かって逃げ筒部２ｅが形成され、この逃げ筒部２ｅの外周に、ガイド孔８に対してすきまばめ状態で挿入されるガイドリブ２ｆが上下方向に形成される。このガイドリブ２ｆは逃げ筒部２ｅの円周方向において等間隔（例えば１２０度間隔）で形成される。
【００１４】
ここで本発明の回転角度検出装置によると、ガイド筒部２ｂとガイド孔８とをすきまばめとし、微小間隙をもって挿入保持したので、回転角度センサ１を回転軸受体５に取着するのにネジ１０を螺動したとしてもガイド筒部２ｂがガイド孔８内において変位することが抑止され、回転軸６の中心とロータ３の中心とを同芯状態に維持することができ、これによって回転軸６の回転角度をロータ３が正確に検知でき、それらの間において角度差を生ずることがない。従って回転角度センサ１より回転軸６の角度変位に比例した正確な電圧信号を出力できるもので、この効果は回転角度センサ１を１本のネジで回転軸受体５へ取着するものにおいて効果的である。
又、シールリング４の線径にバラツキがあったとしても、ガイド筒部２ｂとガイド孔８とが微小間隙をもって機械的に挿入されるのでシールリング４の線径による影響を受けることがなく回転軸６とロータ３を正確に同芯配置できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の回転角度検出装置の一実施例を示す要部縦断面図。
【図２】図１の上部平面図。
【図３】本発明の回転角度検出装置の第２の実施例を示す要部縦断面図。
【図４】本発明の回転角度検出装置の第３の実施例を示す要部縦断面図。
【図５】本発明の回転角度検出装置の第４の実施例を示す要部縦断面図。
【図６】図５のＰ−Ｐ線における横断面図。
【図７】従来の回転角度検出装置の要部縦断面図。
【図８】従来の回転角度検出装置の回転軸とロータとの初期状態を示す横断面図。
【図９】図４において回転軸が一定角度回転した状態における回転軸とロータとの動作状態を示す横断面図。
【符号の説明】
【００１６】
２      ケーシング
２ａ    取付け端面
２ｂ    ガイド筒部
２ｄ    取付け孔
３      ロータ
５      回転軸受体
５ａ    取付け端面
８      ガイド孔
９      ネジ孔
Ａ      ガイド孔の孔径
Ｂ      ガイド筒部の外径
【図１】
2005147692.tif 000003
【図２】
2005147692.tif 000004
【図３】
2005147692.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005147692.tif 000007
【図６】
2005147692.tif 000008
【図７】
2005147692.tif 000009
【図８】
2005147692.tif 000010
【図９】
2005147692.tif 000011